Java 哈夫曼编码反编码的实现


Java 哈夫曼编码反编码的实现：

  1. //哈弗曼编码的实现类   
  2. public class HffmanCoding {  
  3.     private int charsAndWeight[][];// [][0]是 字符，[][1]存放的是字符的权值（次数）   
  4.     private int hfmcoding[][];// 存放哈弗曼树   
  5.     private int i = 0;// 循环变量   
  6.     private String hcs[];  
  7.   
  8.     public HffmanCoding(int[][] chars) {  
  9.         // TODO 构造方法   
  10.         charsAndWeight = new int[chars.length][2];  
  11.         charsAndWeight = chars;  
  12.         hfmcoding = new int[2 * chars.length - 1][4];// 为哈弗曼树分配空间   
  13.     }  
  14.   
  15.     // 哈弗曼树的实现   
  16.     public void coding() {  
  17.         int n = charsAndWeight.length;  
  18.         if (n == 0)  
  19.             return;  
  20.         int m = 2 * n - 1;  
  21.         // 初始化哈弗曼树   
  22.         for (i = 0; i < n; i++) {  
  23.             hfmcoding[i][0] = charsAndWeight[i][1];// 初始化哈弗曼树的权值   
  24.             hfmcoding[i][1] = 0;// 初始化哈弗曼树的根节点   
  25.             hfmcoding[i][2] = 0;// 初始化哈弗曼树的左孩子   
  26.             hfmcoding[i][3] = 0;// 初始化哈弗曼树的右孩子   
  27.         }  
  28.         for (i = n; i < m; i++) {  
  29.             hfmcoding[i][0] = 0;// 初始化哈弗曼树的权值   
  30.             hfmcoding[i][1] = 0;// 初始化哈弗曼树的根节点   
  31.             hfmcoding[i][2] = 0;// 初始化哈弗曼树的左孩子   
  32.             hfmcoding[i][3] = 0;// 初始化哈弗曼树的右孩子   
  33.         }  
  34.   
  35.         // 构建哈弗曼树   
  36.         for (i = n; i < m; i++) {  
  37.             int s1[] = select(i);// 在哈弗曼树中查找双亲为零的 weight最小的节点   
  38.             hfmcoding[s1[0]][1] = i;// 为哈弗曼树最小值付双亲   
  39.             hfmcoding[s1[1]][1] = i;  
  40.             hfmcoding[i][2] = s1[0];// 新节点的左孩子   
  41.             hfmcoding[i][3] = s1[1];// 新节点的右孩子   
  42.             hfmcoding[i][0] = hfmcoding[s1[0]][0] + hfmcoding[s1[1]][0];// 新节点的权值是左右孩子的权值之和   
  43.         }  
  44.   
  45.     }  
  46.   
  47.     // 查找双亲为零的 weight最小的节点   
  48.     private int[] select(int w) {  
  49.         // TODO Auto-generated method stub   
  50.         int s[] = { -1, -1 }, j = 0;// s1 最小权值且双亲为零的节点的序号 ， i 是循环变量   
  51.         int min1 = 32767, min2 = 32767;  
  52.         for (j = 0; j < w; j++) {  
  53.             if (hfmcoding[j][1] == 0) {// 只在尚未构造二叉树的结点中查找（双亲为零的节点）   
  54.                 if (hfmcoding[j][0] < min1) {  
  55.                     min2 = min1;  
  56.                     s[1] = s[0];  
  57.                     min1 = hfmcoding[j][0];  
  58.                     s[0] = j;  
  59.   
  60.                 } else if (hfmcoding[j][0] < min2) {  
  61.                     min2 = hfmcoding[j][0];  
  62.                     s[1] = j;  
  63.                 }  
  64.             }  
  65.         }  
  66.   
  67.         return s;  
  68.     }  
  69.   
  70.     public String[] CreateHCode() {// 根据哈夫曼树求哈夫曼编码   
  71.         int n = charsAndWeight.length;  
  72.         int i, f, c;  
  73.         String hcodeString = "";  
  74.         hcs = new String[n];  
  75.         for (i = 0; i < n; i++) {// 根据哈夫曼树求哈夫曼编码   
  76.             c = i;  
  77.             hcodeString = "";  
  78.             f = hfmcoding[i][1]; // f 哈弗曼树的根节点   
  79.             while (f != 0) {// 循序直到树根结点   
  80.                 if (hfmcoding[f][2] == c) {// 处理左孩子结点   
  81.                     hcodeString += "0";  
  82.                 } else {  
  83.                     hcodeString += "1";  
  84.                 }  
  85.                 c = f;  
  86.                 f = hfmcoding[f][1];  
  87.             }  
  88.             hcs[i] = new String(new StringBuffer(hcodeString).reverse());  
  89.         }  
  90.         return hcs;  
  91.     }  
  92.   
  93.     public String show(String s) {// 对字符串显示编码   
  94.         String textString = "";  
  95.         char c[];  
  96.         int k = -1;  
  97.         c = new char[s.length()];  
  98.         c = s.toCharArray();// 将字符串转化为字符数组   
  99.         for (int i = 0; i < c.length; i++) {  
  100.             k = c[i];  
  101.             for (int j = 0; j < charsAndWeight.length; j++)  
  102.                 if (k == charsAndWeight[j][0])  
  103.                     textString += hcs[j];  
  104.         }  
  105.         return textString;  
  106.   
  107.     }  
  108.   
  109.     // 哈弗曼编码反编译   
  110.     public String reCoding(String s) {  
  111.   
  112.         String text = "";// 存放反编译后的字符   
  113.         int k = 0, m = hfmcoding.length - 1;// 从根节点开始查询   
  114.         char c[];  
  115.         c = new char[s.length()];  
  116.         c = s.toCharArray();  
  117.         k = m;  
  118.         for (int i = 0; i < c.length; i++) {  
  119.             if (c[i] == '0') {  
  120.                 k = hfmcoding[k][2];// k的值为根节点左孩子的序号   
  121.                 if (hfmcoding[k][2] == 0 && hfmcoding[k][3] == 0)// 判断是不是叶子节点，条件（左右孩子都为零）   
  122.                 {  
  123.                     text += (char) charsAndWeight[k][0];  
  124.                     k = m;  
  125.                 }  
  126.             }  
  127.             if (c[i] == '1') {  
  128.                 k = hfmcoding[k][3];// k的值为根节点右孩子的序号   
  129.                 if (hfmcoding[k][2] == 0 && hfmcoding[k][3] == 0)// 判断是不是叶子节点，条件（左右孩子都为零）   
  130.                 {  
  131.                     text += (char) charsAndWeight[k][0];  
  132.                     k = m;  
  133.                 }  
  134.   
  135.             }  
  136.         }  
  137.         return text;  
  138.     }  
  139. }  
  140.   
  141. 调用的时候直接调用该类就行了  
  142.   
  143. eg ：  
  144.   
  145. int chars[][] ；  
  146.   
  147. String s =“101010110”；  
  148.   
  149. HffmanCoding hfc = new HffmanCoding(chars);  
  150.   
  151. hfc.coding();//哈弗曼树   
  152. String s[] = hfc.CreateHCode();//哈弗曼编码   
  153.   
  154. s=hfc.show(s)；  

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